Магнитоплазмоны и электронный магнитовук в гидродинамическом режиме электронного транспорта в графепе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Теоретически исследованы поверхностные электромагнитные волны в графепе в гидродинамическом режиме в присутствии постоянного магнитного поля. Получен антисимметричный тензор проводимости графена с учетом пространственной дисперсии. Показано, что пространственная дисперсия приводит к одноосной анизотропии проводимости графена в дополнение к гиротропии графена в магнитном поле. Вычислены дисперсионные, магнитополевые и концентрационные зависимости частоты магнитоплазменно-звуковых волн. При больших волновых векторах магнитоплазменные волны трансформируются в электронный магнитовук с практически линейной зависимостью частоты от волнового вектора. Показано, что влияние магнитогиротропии графена на гибридизацию поляризации магнитоплазмонов уменьшается в квази-электростатическом режиме.

Об авторах

Д. В Фатеев

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

Email: fateevdv@yandex.ru
Саратовский филиал Саратов, Россия; Саратов, Россия

А. А Шамарина

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

Саратовский филиал Саратов, Россия; Саратов, Россия

В. В Попов

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Саратовский филиал Саратов, Россия

Список литературы

  1. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Science, 306(5696), 666 (2004).
  2. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, and A. A. Firsov, Nature 438(7065), 197 (2005).
  3. S. Bhandari, G. H. Lee, A. Klales, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Heller, P. Kim, and R. M. Westervelt, Nano Lett. 16(3), 1690 (2016).
  4. I. Crassee, M. Orlita, M. Potemski, A. L. Walter, M. Ostler, T. Seyller, I. Gaponenko, J. Chen, and A. B. Kuzmenko, Nano Lett. 12, 2470 (2012).
  5. I. Crassee, J. Levallois, A. L. Walter, M. Ostler, A. Bostwick, E. Rotenberg, T. Seyller, D. van der Marel, and A. B. Kuzmenko, Nat. Phys. 7, 48 (2011).
  6. M. Tamagnone, A. Fallahi, J. R. Mosig, and J. Perruisseau-Carrier, Nat. Photonics 8, 556 (2014).
  7. S. A. Mikhailov and K. Ziegler, Phys. Rev. Lett. 99, 016803 (2007).
  8. I. M. Moiseenko, V. V. Popov, and D. V. Fateev, J. Phys.: Condens. Matter 34, 295301 (2022).
  9. A. V. Chaplik, Surf. Sci. Rep. 5, 289 (1985).
  10. R. S. Deacon, K. C. Chuang, R. J. Nicholas, K. S. Novoselov, and A. K. Geim, Phys. Rev. B 76, 081406(R) (2007).
  11. N. Jiao, S. Kang, K. Han, X. Shen, and W. Wang, Phys. Rev. B 99, 195440 (2019).
  12. B. J. Russell, B. Zhou, T. Taniguchi, K. Watanabe, and E. A. Henriksen, Phys. Rev. Lett. 120, 047401 (2018).
  13. R. Roldan, M. O. Goerbig, and J. N. Fuchs, Phys. Rev. B 83, 205406 (20110).
  14. D. A. Bandurin, E. Monch, K. Kapralov, I. Y. Phinney, K. Lindner, S. Liu, J. H. Edgar, I. A. Dmitriev, P. Jarillo-Herrero, D. Svintsov, and S. D. Ganichev, Nat. Phys. 18(4), 462 (2022).
  15. D. A. Bandurin, A. V. Shytov, L. S. Levitov, R. K. Kumar, A. I. Berdyugin, M. Ben Shalom, I. V. Grigorieva, A. K. Geim, and G. Falkovich, Nat. Commun. 9, 4533 (2018).
  16. D. Svintsov, Phys. Rev. B 97, 121405(R) (2018).
  17. A. Lucas and K. C. Fong, J. Phys. Condens. Matter 30, 053001 (2018).
  18. D. Svintsov, V. Vyurkov, V. Ryzhii, and T. Otsuji, Phys. Rev. B 88, 245444 (2013).
  19. S. Rudin, Int. J. High Speed Electron. Syst. 20, 567 (2011).
  20. B. N. Narozhny, Ann. Phys. 411, 167979 (2019).
  21. I. M. Moiseenko, D. V. Fateev, and V. V. Popov, Phys. Rev. B 109, L041401 (2024).
  22. I. M. Moiseenko, D. V. Fateev, and V. V. Popov, Phys. Rev. B 110, L081402 (2024).
  23. Y. Dong, L. Xiong, I. Y. Phinney et al. (Collaboration), Nature 594(7864), 513 (2021).
  24. W. Zhao, S. Wang, S. Chen, Z. Zhang, K. Watanabe, T. Taniguchi, A. Zettl, and F. Wang, Nature 614, 688 (2023).
  25. M. J. Ku, T. X. Zhou, Q. Li et al. (Collaboration), Nature 583(7817), 537 (2020).
  26. D. V. Fateev and V. V. Popov, Semiconductors 54, 941 (2020).
  27. D. Svintsov, Phys. Rev. B 100, 195428 (2019).
  28. D. Svintsov, V. Vyurkov, S. Yurchenko, T. Otsuji, and V. Ryzhii, J. Appl. Phys. 111, 083715 (2012).
  29. A. Lucas, Phys. Rev. B 93, 245153 (2016).
  30. Z. Sun, D. N. Basov, and M. M. Fogler, Phys. Rev. Lett. 117, 076805 (2016).
  31. D. Pines, Can. J. Phys. 34, 1379 (1956).
  32. E. H. Hwang and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 75, 205418 (2007).
  33. U. Brislot, M. Schutt, I. V. Gornyi, M. Titov, B. N. Narozhny, and A. D. Mirlin, Phys. Rev. B 92(11), 115426 (2015).
  34. B. N. Narozhny, I. V. Gornyi, and M. Titov, Phys. Rev. B 103(11), 115402 (2021).
  35. E. H. Hasdeo, J. Ekstrom, E. G. Idrisov, and T. L. Schmidt, Phys. Rev. B 103, 125106 (2021).
  36. R. Krishna Kumar, D. A. Bandurin, F. M. Pellegrino et al. (Collaboration), Nat. Phys. 13(12), 1182 (2017).
  37. Y. W. Tan, Y. Zhang, K. Bolotin, Y. Zhao, S. Adam, E. H. Hwang, S. Das Sarma, H. L. Stormer, and P. Kim, Phys. Rev. Lett. 99, 246803 (2007).
  38. M. Orlita, C. Faugeras, P. Plochocka, P. Neugebauer, G. Martinez, D. K. Maude, A. L. Barra, M. Sprinkle, C. Berger, W. A. De Heer, and M. Potemski, Phys. Rev. Lett. 101, 267601 (2008).
  39. J. M. Dawlaty, S. Shivaraman, M. Chandrashekhar, F. Rana, and M. G. Spencer, Appl. Phys. Lett. 92, 042116 (2008).
  40. P. A. George, J. Strait, J. Dawlaty, S. Shivaraman, M. Chandrashekhar, F. Rana, and M. G. Spencer, Nano Lett. 8, 4248 (2008).
  41. P. S. Alekseev, Phys. Rev. B 98(16), 165440 (2018).
  42. K. Kapralov and D. Svintsov, Phys. Rev. B 106(11), 115415 (2022).
  43. B. Wunsch, T. Stauber, F. Sols, and F. Guinea, New J. Phys. 8, 318 (2006).
  44. A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. Peres, K. S. Novoselov, and A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 81(1), 109 (2009).
  45. V. Ryzhii, A. Satou, and T. Otsuji, J. Appl. Phys. 101(2), 024509 (2007).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025